[新教材]人教版新教材必修第一册 第2章第2节 氯及其化合物(第2课时) 学案

第2节氯及其化合物第二课时氯气的实验室制法氯离子的检验学习目标：1.了解实验室制取Cl2的原理和实验装置。

2。

掌握Cl－的检验方法。

1．氯气的实验室制法（1)反应原理：1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿（主要成分是MnO2)时，把浓盐酸与软锰矿混合在一起加热，发现有黄绿色气体生成，反应为4HCl（浓）＋MnO2错误!MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

（2）实验室制取氯气是采用固体和液体混合加热制气体的装置，主要有气体发生装置、净化除杂装置、干燥装置、收集装置和尾气处理装置。

(3)收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法。

（4)净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气。

（5）尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液）吸收。

（7)装置图2．Cl－的检验方法1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）（1)加热盛有二氧化锰、浓盐酸的烧瓶,瓶内充满黄绿色气体(）（2）氯气的密度比空气大,常用向上排空气法收集氯气() (3）实验室制取干燥、纯净的氯气,可依次通过浓硫酸、饱和食盐水（)（4）检验Cl－时，要加稀硝酸排除其他离子的干扰()(5)用NaOH溶液吸收Cl2时，Cl2在反应中只作氧化剂(）［答案］（1)√(2）√(3)×(4）√（5)×2．下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是() A．MnO2与浓盐酸共热B．缓慢加热反应C．用向下排空气法收集Cl2D．多余氯气常用较浓的碱液吸收[解析]Cl2的密度比空气大，应用向上排空气法收集。

[答案］ C3．如图所示装置可用于二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气，并利用产物进行后续实验，请填写下列空白：(1）写出二氧化锰与浓盐酸反应的化学方程式：__________________________。

(2)在该反应中，HCl充当的是________(填“氧化剂”或“还原剂”).（3）洗气瓶B中盛有饱和食盐水，洗气瓶C中盛有品红溶液，在洗气瓶D中放有________________，在C瓶中观察到的现象是___________；D瓶中发生反应的化学方程式是_____________。

（4)若反应产生了71 g的氯气，则参与氧化还原反应的HCl的质量是________g。

［答案］(1)MnO2＋4HCl（浓)错误!MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2）还原剂（3）氢氧化钠溶液品红溶液褪色Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O(4）73知识点一氯气的制备1.试剂的选择选取试剂的主要依据是制取气体的性质。

氯气具有强氧化性，常用氧化其Cl－的方法来制取，因此要选用含有Cl－的物质(如盐酸）和具有强氧化性的物质(如MnO2、KMnO4、KClO3等)来制取。

如MnO2＋4HCl（浓)错误!MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O2．发生装置选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件(加热与否)。

以此分析可知，实验室制取氯气是加热固体与液体的混合物，所以应选用固液加热制气发生装置.如图所示：3．收集方法选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性.因为氯气能溶于水，密度比空气大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。

Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和食盐水法收集Cl2。

4．干燥剂的选择选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反应。

如氯气能与碱反应，所以不能用碱石灰进行干燥,常用浓硫酸、五氧化二磷等进行干燥.5．吸收装置氯气有毒,实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。

6．验满常用湿润的淀粉.KI试纸或湿润的蓝色石蕊试纸检验Cl2.方法是将湿润的淀粉。

KI试纸靠近集气瓶瓶口,试纸变蓝，或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶瓶口,试纸先变红后褪色,则可证明Cl2已收集满。

【典例1】在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。

进行此实验，所用仪器如图：(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)：________接________；________接________；________接________；________接________.（2）装置中,饱和食盐水的作用是__________________________；NaOH溶液的作用是__________________________。

(3）化学实验中常用湿润的淀粉－KI试纸检验是否有Cl2产生.如果有Cl2产生,可观察到________，反应化学方程式为__________.(4)写出下列化学反应的化学方程式：①气体发生装置中进行的反应：____________________________________________________。

②NaOH溶液中发生的反应:____________________________________________________。

[思路启迪］分析制备实验题目时,首先要掌握气体制备的流程:发生装置→净化装置→错误!→尾气吸收装置;其次要根据反应原理和气体的性质分析实验装置各部分的作用，并根据题干信息及要求对实验进行改进和优化.［解析](1)按照制备气体的“反应装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。

（2)上述装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl杂质；浓H2SO4的作用是除去Cl2中的水分;NaOH溶液的作用是吸收过量的Cl2.(3）湿润的淀粉－KI试纸遇Cl2时发生反应：Cl2＋2KI===2KCl ＋I2,I2遇淀粉变蓝。

[答案］（1)E C D A B H G F（2）除去氯气中的HCl杂质吸收过量的氯气（3)试纸变蓝2KI＋Cl2===2KCl＋I2(4）①MnO2＋4HCl（浓)错误!MnCl2＋Cl2↑＋2H2O②2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O［针对训练1]某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。

下列分析中不正确的是（）A．①中可用分液漏斗代替长颈漏斗B．①中缺少加热装置C．②中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气［解析］A项，①中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，气体逸出,同时便于控制反应速率，正确；B项，MnO2和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置,正确;C项，②中的NaOH溶液会吸收Cl2，不能进行验证和收集;D项，Cl2与NaOH溶液反应可排除Cl2对空气的污染，正确.［答案］ C知识点二Cl－的检验1。

实验探究在3支试管中分别加入2～3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，再分别加入少量稀硝酸，观察现象，如下表所示:2．检验Cl－的方法【典例2】检验某未知溶液中是否含有氯离子（Cl－),正确的操作是（)A．向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生B．向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生，加入盐酸,沉淀不消失C．向未知溶液中加入稀硝酸酸化后，再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生D．向未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生[思路启迪］Cl－检验时，首先要排除杂质离子的干扰，其次要注意加入试剂的顺序:先滴加AgNO3溶液后滴加少量稀HNO3，或滴加用稀HNO3酸化的AgNO3溶液.［解析]A操作不正确，它不能排除CO错误!等的干扰；B操作不正确，因为Ag2CO3跟HCl反应时，生成的AgCl仍是白色沉淀;D 操作不正确，用盐酸酸化，加入了Cl－.［答案］ C解氯离子检验类题的注意事项（1)加入稀硝酸的目的是排除其他与Ag＋反应产生白色沉淀的离子（如CO2－3、SO错误!）的干扰。

(2）不能用稀盐酸酸化，因为会引入Cl－。

(3)如果SO2－，4、CO2－，3和Cl－可能同时存在，可以先检验SO2－4是否存在［用Ba(NO3）2溶液]，然后再检验CO错误!和Cl－是否存在。

［针对训练2］为了证明氯酸钾晶体中含有氯元素,选用下面给出的试剂和操作进行验证。

其操作顺序正确的是（）①滴加AgNO3溶液②加水溶解③过滤，取滤液④与二氧化锰混合加热⑤加稀HNO3⑥与浓盐酸反应⑦与NaOH溶液混合加热⑧用淀粉－KI试纸A．⑥⑦①⑤B．⑥⑧C．④②③①⑤D．②①⑤[解析］氯酸钾晶体中无Cl－，要证明氯酸钾晶体中含有氯元素,必须使之产生Cl－。

故可通过与MnO2混合加热使之分解产生KCl,然后再通过检验Cl－的存在,证明其含有氯元素.由于MnO2不溶于水，故可通过加水溶解过滤的方法分离出MnO2，然后向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3进行验证。

［答案］ C1．欲除去Cl2中少量的HCl气体，可选用(）A．NaOH溶液B．饱和食盐水C．浓硫酸D．石灰水[解析］HCl极易溶于水，而Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,利用饱和食盐水可除去Cl2中少量的HCl气体。

［答案] B2．下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是（）A．将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质B．实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和氧化剂作用C．实验室用如图装置除去Cl2中的少量HClD．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集［解析］Cl2通入饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，引入新的杂质，并且消耗Cl2,A项不正确；实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和还原剂的作用,B项不正确；用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体时，导气管应长进短出,C项不正确；实验室用排饱和食盐水法收集Cl2是因为Cl2难溶于饱和食盐水，而能溶于水，D项正确。

［答案] D3．检验Cl2是否充满了集气瓶的正确操作为（）A．用玻璃棒粘上湿润的淀粉。

KI试纸伸到集气瓶口附近，观察试纸是否变蓝B．将AgNO3溶液滴入集气瓶中,观察有无白色沉淀生成C．用玻璃棒蘸取少许NaOH溶液放入集气瓶口附近，看是否反应D．用手将湿润的淀粉。

KI试纸放在集气瓶口上方,观察颜色是否变蓝[解析]可用湿润的淀粉.KI试纸检验Cl2,不能用NaOH溶液检验，也不可将AgNO3溶液滴入集气瓶中检验Cl2是否收集满了。

在使用试纸时，不能用手直接拿着试纸，故只有A项正确。

［答案］ A4．实验室中常用MnO2氧化浓盐酸的方法制取氯气，实验装置如下图所示：（1）圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是__________________________.（2）如果将过量二氧化锰与含HCl 8。

76 g的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于4.26 g。

其主要原因有：①_________，②__________________________。